基于超声相控阵的嵌入式入侵探测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于超声相控阵的入侵探测系统及检测方法，结构简单、成本低、易于实现、易于调整、具有较高的稳定性和全天候工作等优点。该入侵探测系统包括一MCU主控模块，一超声相控阵列，串联连接的一FPGA时序控制模块和一超声换能器驱动模块，串联连接的一信号放大及调理模块和一高速A/D转换模块，以及一输出告警模块和一总线接口。本发明专利技术采用了基于超声相控阵的传感器技术，不仅具有超声波传感器固有的优点，还可克服现有入侵探测器的缺点，扩大入侵探测器的应用范围、降低了虚警率、提高了测量精度，与现有的入侵探测技术组成多鉴探头，可有限提高防控范围和有效性，是一种新型的探测技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种入侵探测系统，具体涉及一种。属于传感器

技术介绍
超声相控阵技术已广泛地应用在工业无损探伤、医疗无创检验和水声探测等各个方面，从早期的一维检测，发展到二维和三维成像，其应用范围和检测精度越来越高。超声相控阵是利用在空间按照特定分布设置的N个具有较大发射角的普通超声换能器组成的一维或二维阵列，按照特定的时序和相位分别发射超声波包，在空间形成一个特定点(焦点)上各波包产生相干叠加(干涉)，叠加后的超声波在遇到障碍物时反射回来，由超声换能 器接收。在接收端经信号处理，所得到的信号强度会明显超过非焦点上的信号，从而实现对前方特定位置空间障碍物的探测或得到障碍物的距离信息；另外按照特定的时序和相位分别发射超声波，会在探测空间形成一个指向性很强的窄波束(相对于单个超声换能器而言)，在遇到障碍物返回后会得到障碍物的准确方位信息。该波束使用电子扫描的办法(非机械扫描)在探测空间内逐层快速扫描，从而实现对三维探测空间内物体的方位、距离等实现三维成像(背景图像)，当有入侵发生时，则扫描所得到的当前图像会与背景图像产生差异，从而探测出入侵的发生。随着电子技术及传感器技术的发展本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于超声相控阵的嵌入式入侵探测系统，其特征在于，包括一MCU主控模块，一超声相控阵列，串联连接的一FPGA时序控制模块和一超声换能器驱动模块，前者连接于MCU主控模块，后者连接于超声相控阵列，超声换能器驱动模块按照FPGA时序控制模块设定的延迟时间依次发送若干个设定相位的方波脉冲信号驱动超声相控阵列；串联连接的一信号放大及调理模块和一高速A/D转换模块，前者连接于超声相控阵列，后者连接于MCU主控模块，由前方障碍物聚焦处返回的信号通过接收传感器转换成电信号后，经信号放大及调理模块进行一系列的放大、滤波后送至高速A/D转换模块，最终转换成数字信号并送至MCU主控模块处理；以及一输出告警模块和一总...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨济民，赵连睿，刘丹华，刘杰，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：